De grenzen van exoskelettechnologie verleggen met Project MARCH
Project MARCH heeft één duidelijke missie: het verbeteren van de kwaliteit van leven van mensen met een dwarslaesie door de grenzen van exoskelettechnologie te verleggen. Het multidisciplinaire projectteam bestaat uit 26 leden met uiteenlopende academische achtergronden en werkt samen aan het ontwerpen en bouwen van een Motor Assisted Robotic Chassis for Humans: een exoskelet.
“Wij willen bewustwording creëren over de dagelijkse beperkingen en uitdagingen waar mensen met een dwarslaesie mee te maken hebben.” – Team Project MARCH
Sinds de start van het partnerschap in 2022 ondersteunt ALTEN Nederland het studententeam van de Technische Universiteit Delft met C++-trainingen. Door technische expertise te delen, helpt ALTEN bij het leggen van een sterke softwarebasis die nodig is om ambitieuze ideeën werkelijkheid te maken.
Doorbraakinnovaties
Elk academisch jaar ontwikkelt Project MARCH een volledig nieuw exoskelet, met een eigen technische focus en innovatiedoel. Dit jaar markeert een belangrijke mijlpaal: voor het eerst werkt het team toe naar zelfbalancerend lopen zonder krukken door de implementatie van Generative Predictive Control, een algoritme dat in 2025 is geïntroduceerd. “Binnen Project MARCH XI ontwikkelen we het eerste exoskelet waarin deze nieuwe technologie wordt toegepast in ons looppatroon, waardoor onze gebruikstester zelfstandig kan lopen zonder krukken.”
Naast loopbalans richt het team zich op gebruiksvriendelijkheid. Het ontwerp is gericht op het zelfstandig en eenvoudig aan- en uittrekken van het exoskelet. Hiervoor ontwikkelden zij een innovatieve heupscharnier, waarmee de beendelen naar buiten kunnen draaien terwijl de gebruiker op een bankje zit. Hierdoor is het tijdens het aantrekken niet nodig om te staan en wordt het comfort en gebruiksgemak aanzienlijk verbeterd.
Ook is een nieuw Input Device (IPD) ontwikkeld dat handsfree bediening mogelijk maakt. Het input device heeft een speciaal ontworpen plek in het exoskelet, waardoor de gebruiker hun handen vrij kan gebruiken in de omgeving. Naast het IPD blijft het team werken aan EEG-hersenbesturingstechnologie, waarmee de gebruiker kan lopen door er simpelweg aan te denken. “We werken hier al vier jaar aan, en dit jaar hebben we voor het eerst een werkend machine learning model.”
Van simulatie naar fysiek prototype
Het omzetten van complexe concepten naar een werkend exoskelet brengt de nodige uitdagingen met zich mee. Een van de meest complexe aspecten is het vertalen van simulaties naar een fysiek exoskelet. Omdat het exoskelet in directe interactie staat met een bewegend persoon, is het realiseren van stabiel en gebalanceerd lopen bijzonder uitdagend. “Tijdens dit proces lopen we tegen veel tegenslagen aan die ons dwingen om nieuwe oplossingen te vinden. Vaak is samenwerking tussen verschillende afdelingen nodig om een probleem te tackelen.”
ALTEN ziet deze samenwerkingsmentaliteit waarbij expertise uit meerdere faculteiten wordt gecombineerd om problemen vanuit verschillende perspectieven aan te pakken als een van de grootste krachten van Project MARCH.
Technologie die levens verbetert
Het team hecht veel waarde aan het delen van kennis. Ontwikkelingen en bevindingen worden openbaar gemaakt via open-sourceplatforms, zodat iedereen ervan kan profiteren.
“We willen laten zien dat onze technologie het leven van mensen met een dwarslaesie kan verbeteren door middel van robotische exoskeletten en hen kan ondersteunen bij dagelijkse activiteiten.”
Een van de hoogtepunten van dit academisch jaar was de design presentation, waarin het projectteam hun ideeën deelde met partners, vrienden en familie.
Vooruitkijkend wordt de reveal presentation aan het einde van het academisch jaar een bepalend moment. “We kijken ernaar uit dat Daan, onze gebruikstester, zelfstandig en in balans loopt in ons nieuw ontwikkelde exoskelet.”
De volgende stappen
Het Project MARCH-team is enorm trots op de stappen die tot nu toe zijn gezet. Maar bij voortdurende innovatie rijst de vraag: wat is de volgende stap? “We hebben geconcludeerd dat het ontwikkelen van veelbelovende nieuwe technologie een grote uitdaging is binnen de beperkte tijd met de Dream Team-aanpak van de TU Delft, waarbij elk jaar een nieuw studententeam een nieuw exoskelet ontwikkelt.”
Om dit aan te pakken, stapt Project MARCH over op een nieuwe werkwijze: een exoskelet zal voortaan in twee jaar tijd worden ontwikkeld en gebouwd, waarbij twee opeenvolgende teams (Project MARCH XII en XIII) aan hetzelfde exoskelet werken. “Op deze manier kan de volgende grote stap worden gerealiseerd.”
Een partnerschap gebaseerd op kennisdeling
De samenwerking tussen ALTEN Nederland en Project MARCH is geworteld in kennisuitwisseling. Elk jaar verzorgt ALTEN C++-trainingen voor software- en embedded engineers, zodat zij aan het begin van hun project essentiële vaardigheden opdoen.
Voor veel studenten is C++ aan het begin van het project nog relatief onbekend, terwijl het een cruciale programmeertaal is voor de architectuur van het exoskelet. De training aan het begin van het academisch jaar geeft het studententeam een sterke start, versterkt hun technische vaardigheden en biedt een basis om zelfstandig verder te bouwen.
Naast technische ondersteuning wordt het partnerschap gekenmerkt door nauwe samenwerking en actieve betrokkenheid. “Er ligt een sterke, solide basis voor de samenwerking, waardoor het voor een nieuw team heel makkelijk is om in te stappen. Het is mooi om te zien hoe betrokken en toegewijd ALTEN is als partner.”
Samen vooruitkijken
Project MARCH blijft de grenzen van exoskelettechnologie verleggen en ALTEN Nederland blijft zich inzetten om deze reis te ondersteunen. Door te blijven investeren in technische training zorgen we ervoor dat elke nieuwe generatie studenten kan voortbouwen op een sterke technische basis.
Samen ondersteunen we niet alleen de engineers van morgen, maar dragen we ook bij aan innovaties met de potentie om levens daadwerkelijk te veranderen